(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維と樹脂材料とを含む複合材料を用いて形成され、ガラス基板を保持するガラス基板保持穴を有する保持部と、前記保持部の外周に設けられた複数の歯を有するギヤ部とを備えた研磨用キャリアにおいて、
前記ガラス基板保持穴の内周壁面に複数の凹部が配され、前記内周壁面から外側に前記樹脂材料のみにより形成された保持穴緩衝領域と、
前記保持穴緩衝領域の外側に前記複合材料により形成された保持穴補強領域とを有し、
前記ギヤ部は、各歯の外周壁面に複数の凹部が配され、前記樹脂材料のみにより形成されたギヤ部緩衝領域と、前記ギヤ部緩衝領域の内側に前記複合材料により形成されたギヤ部補強領域とを有することを特徴とする研磨用キャリア。
【請求項２】
前記内周壁面における前記繊維の露出割合を示す前記繊維の露出面積率が５％以下である請求項１に記載の研磨用キャリア。
【請求項３】
前記内周壁面に配される前記凹部は、前記内周壁面よりの深さが２μｍ以上である請求項１又は２に記載の研磨用キャリア。
【請求項４】
前記繊維は、ガラス繊維又は金属繊維である請求項１〜３の何れかに記載の研磨用キャリア。
【請求項５】
前記ガラス基板は、中央部に円形孔を有する円盤形状の磁気記録媒体用ガラス基板である請求項１〜４の何れかに記載の研磨用キャリア。
【請求項６】
研磨装置の定盤の研磨面を、研磨用キャリアのガラス基板保持穴に保持されたガラス基板の主平面に押圧し、研磨液を前記研磨面と前記ガラス基板との間に供給すると共に、前記研磨用キャリアと前記研磨面とを相対的に動かして前記ガラス基板の主平面を研磨するガラス基板の研磨方法において、
前記研磨用キャリアは、請求項１〜５の何れかに記載の研磨用キャリアであることを特徴とするガラス基板の研磨方法。
【請求項７】
請求項６に記載のガラス基板の研磨方法であって、
前記研磨装置の定盤に装着した固定砥粒工具の研磨面と研磨液を用いた固定砥粒研磨工程により前記ガラス基板の主平面を研磨するガラス基板の研磨方法。
【請求項８】
請求項６に記載のガラス基板の研磨方法であって、
前記研磨装置の定盤の研磨面と砥粒を含有する研磨液を用いた遊離砥粒研磨工程により前記ガラス基板の主平面を研磨するガラス基板の研磨方法。
【請求項９】
請求項６に記載のガラス基板の研磨方法であって、
前記研磨装置の定盤に装着した研磨パッドの研磨面と砥粒を含有する研磨液を用いた鏡面研磨工程により前記ガラス基板の主平面を研磨するガラス基板の研磨方法。
【請求項１０】
ガラス板を所望の形状を有するガラス基板に加工する形状加工工程と、前記ガラス基板の主平面を研磨する研磨工程と、前記ガラス基板の洗浄工程と、を有するガラス基板の製造方法において、
前記研磨工程は、請求項１〜５の何れかに記載の研磨用キャリアのガラス基板保持穴に前記ガラス基板を挿入した状態で前記主平面を研磨することを特徴とするガラス基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は研磨工程でガラス基板を保持するよう構成された研磨用キャリア及びガラス基板の研磨方法及びガラス基板の製造方法及び磁気記録媒体用ガラス基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、磁気記録媒体用として使用されるガラス基板の製造ラインは、少なくとも以下の工程１〜工程７を含む。
（工程１）フロート法、フュージョン法、リドロー法、またはプレス成形法により成形されたガラス素基板を、中央部に円形孔を有する円盤形状に加工した後、内周側面と外周側面を面取り加工する。
（工程２）ガラス基板の内周または外周の少なくとも一方の側面部と面取り部に端面研磨する。
（工程３）ガラス基板の上下主平面を研磨加工する。
（工程４）ガラス基板を精密洗浄する。
（工程５）洗浄されたガラス基板を乾燥させる。
（工程６）乾燥したガラス基板の欠陥を目視又は光学方式表面観察機により検査する。
（工程７）検査したガラス基板をガラス基板収納容器に収納して包装する。
【０００３】
少なくとも上記工程１〜工程７を含むガラス基板の製造ラインにより製造されたガラス基板は製品として出荷される。
【０００４】
研磨工程においては、研磨用キャリアが研磨装置の遊星歯車機構により回転（自転しながら公転する）することで、研磨用キャリアの保持穴に挿入されたガラス基板と研磨面との相対変位によりガラス基板の主平面を研磨する（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
研磨用キャリアは、樹脂材により円盤状に成形されており、外周側面に研磨装置のサンギヤと、研磨装置の外周縁部に形成されたインターナルギヤとに噛合する複数の歯が形成されたギヤ部が設けられ、ギヤ部の内側平面に複数のガラス基板保持穴が設けられている。
【０００６】
研磨工程においては、研磨液を研磨パッドの研磨面に供給しながらガラス基板の主平面（上下面）を研磨しており、研磨用キャリアの各ガラス基板保持穴に収納保持されたガラス基板は、研磨用キャリアのギヤ部が研磨装置のサンギヤ及びインターナルギヤに噛合して回転する際に主平面が研磨される。このように研磨用キャリアは、ギヤ部による回転駆動力及びガラス基板と研磨パッドとの間の相対運動によって生じる研磨抵抗を受けるため、樹脂材のみでは強度不足になる。研磨キャリアは、ガラス等の繊維を樹脂材に含浸して積層することで、研磨キャリアの強度が高められている。
【０００７】
また、研磨キャリアに含まれる繊維は、硬いので、特に繊維が研磨用キャリアのガラス基板保持穴内にはみ出しているとガラス基板に接触してガラス基板の外周側面を傷つけるという問題が発生する。そのため、研磨キャリアの製造工程では、繊維と樹脂材料とを含む複合材料を用いて研磨用キャリアを成型し、キャリア平面部に複数のガラス基板保持穴を加工した後に、ガラス基板保持穴の内周壁面をバリ取り加工している。これにより、ガラス基板保持穴の内周壁面は、大きな凹凸の無い平滑面に形成されるため、ガラス基板の外周側面が損傷することがある程度抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−６５２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記従来の研磨用キャリアは、ガラス基板保持穴の内周壁面にバリ取り加工を施しているが、ガラス基板保持穴の内周壁面を平滑に加工しても、内周壁面と繊維が同一面であるため、ガラス基板の外周側面がガラス基板保持穴の内周壁面に接触した際に硬い繊維にも接触し、キズが発生することを充分に防止できない。また、使用回数が増加すると共にガラス基板の外周側面がガラス基板保持穴の内周壁面に接触する回数が増加すると、徐々に繊維がガラス基板保持穴の内周壁面からはみ出してガラス基板の外周側面により強く接触する。
【００１０】
また、研磨工程において、繊維が擦られて微細な破片（例えば、ガラス粉）が発生すると、当該破片が研磨面に付着または研磨液に混入してガラス基板の主平面を傷つけることがあった。
【００１１】
そこで、本発明は上記事情に鑑み、ガラス基板保持穴の内周壁面から所定距離外側の領域にのみ繊維を配することで上記課題を解決した研磨用キャリア及び該キャリアを用いたガラス基板の研磨方法及びガラス基板の製造方法及び磁気記録媒体用ガラス基板の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
繊維と樹脂材料とを含む複合材料を用いて形成され、ガラス基板を保持するガラス基板保持穴を有する保持部と、前記保持部の外周に設けられた複数の歯を有するギヤ部とを備えた研磨用キャリアにおいて、
前記ガラス基板保持穴の内周壁面に複数の凹部が配され、前記内周壁面から外側に前記樹脂材料のみにより形成された保持穴緩衝領域と、
前記保持穴緩衝領域の外側に前記複合材料により形成された保持穴補強領域とを有し、
前記ギヤ部は、各歯の外周壁面に複数の凹部が配され、前記樹脂材料のみにより形成されたギヤ部緩衝領域と、前記ギヤ部緩衝領域の内側に前記複合材料により形成されたギヤ部補強領域とを有することを特徴とする研磨用キャリアが提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、研磨用キャリアに形成されたガラス基板保持穴の内周壁面から繊維がはみ出すことがないので、研磨工程時にガラス基板保持穴に挿入されたガラス基板の外周側面が損傷することを防止できる。また、繊維から破片（例えば、ガラス粉）が発生しにくくなるため、ガラス基板の主平面が損傷することを抑制できると共に、ガラス基板保持穴の内周壁面の凹部に研磨液が保持され、内周壁面に対する摩擦が軽減されてガラス基板保持穴内のガラス基板が回転しやすくなるため、ガラス基板の主平面の平行度がより高められる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ガラス基板の一実施例を示す斜視図である。
【図２】ガラス基板の断面形状を示す断面斜視図である。
【図３】本発明による研磨用キャリアの一実施例を示す平面図である。
【図４Ａ】研磨用キャリア２０Ａの図３中Ｘ−Ｘ線に沿う縦断面図である。
【図４Ｂ】研磨用キャリア２０Ｂの図３中Ｘ−Ｘ線に沿う縦断面図である。
【図５】本発明による研磨用キャリアが用いられる両面研磨装置の構成を示す正面図である。
【図６】研磨用キャリアを両面研磨装置に取付けた研磨工程を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
【実施例１】
【００１６】
〔ガラス基板の構成、製造〕
図１はガラス基板の一実施例を示す斜視図である。図１に示されるように、磁気記録媒体用ガラス基板を製造する工程では、先ず、フロート法、フュージョン法、リドロー法、またはプレス成形法で成形されたＳｉＯ２を主成分とするガラス素基板を製作し、外径６５ｍｍ、内径２０ｍｍ、板厚０．６３５ｍｍの寸法のガラス基板１０が得られるようにガラス素基板を加工する。ガラス基板１０は、両主平面１１の中央部に円形孔１２を有する円盤状に形成され、内周側面１３と、外周側面１４とを有する。
【００１７】
図２はガラス基板の断面形状を示す断面斜視図である。図２に示されるように、ガラス基板１０の内周側面１３及び外周側面１４を面取り幅０．１５ｍｍ、面取り角度４５度の面取り部１５、１６のガラス基板が得られるように加工を施す。その後、ガラス基板１０の内周側面１３、外周側面１４及び内周面取り部１５、外周面取り部１６を、研磨ブラシと酸化セリウム砥粒を用いて研磨して微細なキズを除去する。次いでガラス基板１０の表面に付着した砥粒を洗浄し、除去する。
【００１８】
ガラス基板１０の上下主平面１１を研磨する研磨方法としては以下の研磨方法がある。
【００１９】
本実施例のガラス基板の研磨方法では、研磨装置の定盤の研磨面を、研磨用キャリアのガラス基板保持穴に保持されたガラス基板１０の主平面１１に押圧し、研磨液を研磨面とガラス基板１０との間に供給すると共に、研磨用キャリアと研磨面とを相対的に動かしてガラス基板１０の主平面１１を研磨する。
【００２０】
ここで、ガラス基板の研磨方法の具体例について説明する。
【００２１】
（Ｉ）研磨方法Ａとしては、研磨装置の定盤に装着した固定砥粒工具の研磨面と研磨液を用いてガラス基板１０の主平面１１を研磨する固定砥粒研磨方法（固定砥粒研磨工程）がある。
【００２２】
（ＩＩ）研磨方法Ｂとしては、研磨装置の定盤の研磨面と砥粒を含有する研磨液を用いてガラス基板１０の主平面１１を研磨する遊離砥粒研磨方法（遊離砥粒研磨工程）がある。
【００２３】
（ＩＩＩ）研磨方法Ｃとしては、研磨装置の定盤に装着した研磨パッドの研磨面と砥粒を含有する研磨液を用いてガラス基板１０の主平面１１を研磨する鏡面研磨方法（鏡面研磨工程）がある。
【００２４】
尚、上記研磨方法Ａ〜Ｃは、目的に応じて適宜選択される。例えば、ガラス基板の板厚を揃える、ガラス基板の平坦度を所望の値とするように研磨する場合は、アルミナ砥粒などの遊離砥粒を含む研磨液を用いてガラス基板１０の上下主平面１１をラップ加工する上記研磨方法Ｂ、または固定砥粒工具と研磨液を用いてガラス基板１０の上下主平面１１を研削加工する上記研磨方法Aが適用される。
【００２５】
また、磁気記録媒体用のガラス基板１０の両主平面１１を、例えば、波長４０５ｎｍのレーザ光を用いて測定した６０ｎｍ〜１６０ｎｍの表面うねりｎＷａが０．３ｎｍ以下となるように研磨する場合は、上記研磨方法Ｃが適用される。
〔ガラス基板の製造工程〕
（形状加工工程）
フロート法、フュージョン法、リドロー法、またはプレス成形法により成形されたガラス素基板を、中央部に円形孔を有する円盤形状に加工した後、内周側面と外周側面を面取り加工する。
【００２６】
（端面研磨工程）
上記面取り加工したガラス基板１０の外周側面１４と外周面取り部１６を研磨して、外周側面１４と外周面取り部１６のキズを除去し、鏡面にする（外周端面研磨）。外周端面研磨は、例えは研磨ブラシと砥粒を含有する研磨液を用いて行う。ガラス基板１０の内周側面１３と内周面取り部１５も、鏡面となるように研磨することが好ましい（内周端面研磨）。
【００２７】
（固定砥粒研磨工程又は遊離砥粒研磨工程）
上記端面加工が終了したガラス基板１０の上下主平面１１を、ダイヤモンド砥粒を含有する固定砥粒工具と研磨液、又はアルミナ砥粒を含有する研磨液とラップ定盤を用いて研磨加工する（前述した研磨方法Ａ（固定砥粒研磨工程）又は研磨方法B（遊離砥粒研磨工程）に相当する）。
【００２８】
（１次鏡面研磨工程（以下、「１次研磨」という。））
ガラス基板１０は、後述する両面研磨装置（図５を参照）により上下主平面１１が１次研磨される。１次研磨工程では、例えば、研磨具として硬質ウレタン製の研磨パッドと、酸化セリウム砥粒を含有する研磨液（平均粒子直径、１．３μｍの酸化セリウムを主成分とした研磨液組成物）とを用いる（前述した研磨方法C（鏡面研磨工程）に相当する）。
【００２９】
また、１次研磨では、主研磨加工圧力は１０ｋＰａ、定盤回転数は３０ｒｐｍ、研磨時間は研磨量が上下主平面１１の厚さ方向で合計４０μｍとなるように研磨加工条件を設定する。この研磨条件により１次研磨を行う。
【００３０】
１次研磨終了後のガラス基板１０は、研磨具として軟質ウレタン製の研磨パッドと、平均粒子直径が１．３μｍよりも小さい酸化セリウムを主成分とした研磨液とを用いて上記両面研磨装置により上下主平面１１を２次研磨する。
【００３１】
（２次鏡面研磨工程（以下、「２次研磨」という。））
２次研磨では、研磨加工圧力は１０ｋＰａ、定盤回転数は３０ｒｐｍ、研磨時間は研磨量が上下主平面１１の厚さ方向で合計５μｍとなるように研磨加工条件を設定する。この研磨加工条件により２次研磨を行う（前述した研磨方法Ｃ（鏡面研磨工程）に相当する）。
【００３２】
（３次鏡面研磨工程（以下、「３次研磨」という。））
２次研磨終了後のガラス基板１０は、研磨具として軟質ウレタン製の研磨パッドと、コロイダルシリカを含有する研磨液を用いて上記両面研磨装置により上下主平面１１が３次研磨される。３次研磨では、一次粒子の平均粒子直径が２０〜３０ｎｍのコロイダルシリカを主成分とする研磨液を用いてガラス基板１０の上下主平面１１を研磨して仕上げる。
【００３３】
（洗浄、乾燥工程）３次研磨が終了したガラス基板１０は、洗剤によるスクラブ洗浄、洗剤溶液に浸漬した状態での超音波洗浄、純水に浸漬した状態での超音波洗浄、を順次行い、イソプロピルアルコール蒸気にて乾燥される。
【００３４】
（検査工程）上記洗浄と乾燥を施したガラス基板１０は、ガラス基板１０の上下主平面１１のキズなどの欠陥の有無やガラス基板１０の形状特性を検査し、検査に合格したものが製品として出荷される。
〔研磨用キャリアの構成〕
図３は本発明による研磨用キャリアの一実施例を示す平面図である。図３に示されるように、研磨用キャリア２０Ａ、２０Ｂは、繊維と樹脂材料とを含む複合材料を用いて形成され、ガラス基板１０を保持するガラス基板保持穴２１を有する保持部２２と、保持部２２の外周に設けられた複数の歯を有するギヤ部２４とを有する。
【００３５】
上記研磨用キャリア２０Ａ、２０Ｂを形成する繊維としては、例えば、ガラス繊維、金属繊維を用いることができ、中でもガラス繊維を使用することが好ましい。以下の説明では、ガラス繊維と樹脂材とを含む複合材料により研磨用キャリアが形成される場合を一例として例示する。
【００３６】
研磨用キャリア２０Ａ、２０Ｂは、それぞれ同一形状であるが、後述するように、ギヤ部２４の材質が異なる。一方の研磨用キャリア２０Ａは、固定砥粒研磨工程、遊離砥粒研磨工程、１次研磨工程など初期研磨工程用のキャリアであり、ガラス基板保持穴２１の内周壁面２５のみがガラス繊維を有しない樹脂材料により形成されている。また、他方の研磨用キャリア２０Ｂは、最終研磨工程（例えば、鏡面研磨工程における２次研磨工程、又は３次研磨工程）で用いられる仕上研磨用キャリアであり、ガラス基板保持穴２１の内周壁面２５及びギヤ部２４の外周壁面２７がガラス繊維を有しない樹脂材料により形成されている。
【００３７】
図４Ａは研磨用キャリア２０Ａの図３中Ｘ−Ｘ線に沿う縦断面図である。図４Ａに示されるように、研磨用キャリア２０Ａは、繊維質シート体３０と、シート体３０に含浸される樹脂製含浸体４０とを積層した複合材料により成型される。繊維質のシート体３０は、ガラス繊維３２と樹脂製含浸体４０とを積層してなり、ガラス繊維３２の繊維質シート体３０を複数枚積層したものである。樹脂製含浸体４０は、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリミイド樹脂等が用いられる。
【００３８】
また、繊維質シート体３０は、繊維を縦方向と横方向に交差させて織り込んだ構造を持つため、研磨加工に耐えうる強度や剛性を備えている。
【００３９】
研磨用キャリア２０Ａは、樹脂材料のみにより形成された保持穴緩衝領域５０と、複合材料（繊維質シート体３０と樹脂製含浸体４０）により形成された保持穴補強領域６０とを有する。
【００４０】
保持穴緩衝領域５０は、ガラス基板保持穴２１の内周壁面２５に複数の凹部２６が配されており、ガラス繊維が存在しないため、弾性変形しやすい。また、凹部２６は、内周壁面２５から外側の所定距離の範囲Ｌａ（例えば、深さがＬａ＝２μｍ以上）に形成されている。尚、複数の凹部２６の間隔及び配列パターンは、繊維質シート体３０におけるガラス繊維の配置と、樹脂製含浸体４０との積層条件によって決まる。
【００４１】
また、保持穴緩衝領域５０は、樹脂材料のみからなる樹脂製含浸体４０により形成されており、ガラス繊維３２が存在していないため、ガラス基板保持穴２１の内周壁面２５からガラス繊維３２が露出してガラス基板１０の外周側面１４と接触することが防止されている。ガラス基板保持穴２１は、内周壁面２５に複数の凹部２６が配され、表面が弾性変形可能に形成されているため、ガラス基板１０の外周側面１４が損傷しないように当該ガラス基板１０を保持するように構成されている。
【００４２】
さらに、内周壁面２５に形成された複数の凹部２６には、研磨液が保持されるため、ガラス基板保持穴２１に挿入されたガラス基板１０の外周との摩擦が緩和され、ガラス基板１０が回転しやすくなる。これにより、ガラス基板１０の主平面１１の全面が均一に研磨されるため、上下主平面１１の平行度が高められる。
【００４３】
保持穴補強領域６０は、保持穴緩衝領域５０の外側の範囲Ｌｂ（内周壁面２５から外側の所定距離の範囲Ｌａを除く領域）であるので、ガラス基板保持穴２１の周囲を囲むように形成されており、ガラス基板保持穴２１の強度を高めている。また、研磨用キャリア２０Ａでは、ギヤ部２４も保持穴補強領域６０と同様に、複合材料（繊維質のシート体３０と樹脂製含浸体４０）により形成されたギヤ部補強領域７０であるので、ギヤ部２４の強度及び耐久性が高められている。よって、研磨用キャリア２０Ａでは、ギヤ部２４が摩耗しにくいので、高速回転及び長時間連続回転に耐えることができ、例えば、固定砥粒研磨工程により研磨することも可能である。
【００４４】
図４Ｂは研磨用キャリア２０Ｂの図３中Ｘ−Ｘ線に沿う縦断面図である。図４Ｂに示されるように、研磨用キャリア２０Ｂは、前述した研磨用キャリア２０Ａと同様に、繊維質の繊維質シート体３０と、繊維質シート体３０に含浸される樹脂製含浸体４０とを積層した複合材料により成型される。また、研磨用キャリア２０Ｂは、前述した研磨用キャリア２０Ａと同様に、複数の凹部２６が配され、保持穴緩衝領域５０と、保持穴補強領域６０とを有する。
【００４５】
研磨用キャリア２０Ｂにおいて、研磨用キャリア２０Ａと異なり、ギヤ部２４が各歯の外周壁面に複数の凹部２６が配され、樹脂製含浸体４０からなる樹脂材料のみにより形成されたギヤ部緩衝領域８０を有する。ギヤ部緩衝領域８０は、複合材料により形成されたギヤ部補強領域７０の外側に形成されており、ガラス繊維３２を有していないため、駆動時に研磨装置のサンギヤとインターナルギヤの摩耗を低減できると共に、駆動時にギヤ部２４の外周壁面からガラス繊維の摩耗粉の発生を防止できる。
〔両面研磨装置の構成〕
図５は両面研磨装置の概略構成を示す正面図である。図５に示されるように、両面研磨装置２００は、複数のガラス基板の上主平面及び下主平面を同時に研磨するように構成されており、基台２２０と、上定盤２０１と、下定盤２０２と、昇降機構２０８とを有する。基台２２０の上部には、下定盤２０２が回転可能に支持されており、基台２２０の内部には、上定盤２０１を駆動する定盤駆動モータが取り付けられている。
【００４６】
上定盤２０１は、下定盤２０２の上方に対向配置され、研磨用キャリア２０Ａ（又は研磨用キャリア２０Ｂ）に保持された複数のガラス基板１０の上主平面１１を研磨する上側研磨面１３０を有する。また、下定盤２０２は、研磨用キャリア２０Ａ（又は研磨用キャリア２０Ｂ）に保持された複数のガラス基板１０の下主平面１１を研磨する下側研磨面１４０を有する。
【００４７】
昇降機構２０８は、基台２２０の上方に起立する門型のフレーム２０６により支持されており、ガラス基板交換時に上定盤２０１を上昇させる昇降用シリンダ装置２０９を有する。昇降用シリンダ装置２０９は、フレーム２０６の中央に取り付けられている。昇降用シリンダ装置２０９のピストンロッド２５４は、下方に延在しており、その下端部には上定盤２０１を支持する支持機構２０７が連結されている。
【００４８】
支持機構２０７は、下方に延在する支柱２０７ａと、上定盤２０１の上面に固定された固定ベース２０７ｂとを有する。固定ベース２０７ｂには、定盤駆動モータの回転軸１５０に設けられた溝２６２ａに結合されるロック機構２６０が設けられている。
【００４９】
ロック機構２６０は、溝２６２ａに結合されるロックピン２８１と、ロックピン２８１を固定ベース２０７ｂに連結する軸２８２とを有する。
【００５０】
上定盤２０１は、昇降用シリンダ装置２０９のピストンロッド２５４の昇動作によりガラス基板交換時に上昇し、研磨時には降下する。また、昇降機構２０８の昇降用シリンダ装置２０９、及び定盤駆動モータは、制御部２１０により制御される。
〔キャリアの取付構造〕
図６は研磨用キャリア２０Ａ（２０Ｂ）を両面研磨装置２００に取付けた研磨工程を示す斜視図である。図６に示されるように、上定盤２０１は、回転軸１５０により回転可能に支持されている。また、回転軸１５０に設けられたサンギヤ２０３は、複数の研磨用キャリア２０Ａ（２０Ｂ）の外周に形成されたギヤ部２４に噛合している。さらに、複数の研磨用キャリア２０Ａ（２０Ｂ）のギヤ部２４の各歯は、インターナルギヤ２０５に噛合している。これらの各ギヤ２０３、２４、２０５は遊星歯車機構を構成しており、各研磨用キャリア２０Ａ（２０Ｂ）はサンギヤ２０３とインターナルギヤ２０５の回転により自転しながら回転軸１５０の周囲を公転する。
【００５１】
これにより、ガラス基板用の各研磨用キャリア２０Ａ（２０Ｂ）のガラス基板保持穴２１に挿入されたガラス基板は、上定盤２０１に固定された上側研磨面１３０及び下定盤２０２に固定された下側研磨面１４０に摺接しながら両面研磨される。
〔ガラス基板の研磨の作業手順〕
ここで、ガラス基板の研磨の作業手順について説明する。
（手順Ａ１）  研磨用キャリア２０Ａを下側研磨面１４０上に装着する。そして、未研磨のガラス基板１０をガラス基板用の研磨用キャリア２０Ａの各ガラス基板保持穴２１に挿入する。
（手順Ａ２）  次に、図５に示されるように、両面研磨装置２００の昇降用シリンダ装置２０９を作動させてピストンロッド２５４を降下させ、上定盤２０１の上側研磨面１３０を被研磨体であるガラス基板１０の上主平面１１に当接させる。
（手順Ａ３）  ロック機構２６０のロックピン２８１を、回転軸１５０の溝２６２ａに結合させる。この後は、駆動モータにより上定盤２０１及び下定盤２０２、サンギヤ２０３及びインターナルギヤ２０５を回転させて上記研磨用キャリア２０Ａの各ガラス基板保持穴２１に挿入された各ガラス基板１０の上、下主平面１１を同時に研磨する。
（手順Ａ４）  ガラス基板１０の研磨終了後、両面研磨装置２００の昇降用シリンダ装置２０９を作動させてピストンロッド２５４を上昇させ、上定盤２０１の上側研磨面１３０を研磨用キャリア２０Ａ（２０Ｂ）から離間させる。そして、各ガラス基板１０を取出す。
【００５２】
前述した、固定砥粒研磨工程、遊離砥粒研磨工程、１次研磨工程〜３次研磨工程では、研磨条件（研磨パッドの種類、砥粒の種類、回転数、研磨時間など）を変えてそれぞれ上記手順１〜手順４を行う。
（手順Ａ５）  ガラス基板１０の研磨を終了したときは、両面研磨装置２００による研磨を停止し、各ガラス基板を取出して洗浄して検査工程へ搬送する。
〔研磨用キャリアの加工工程について〕
〔樹脂成型機による成形工程〕
研磨用キャリア２０Ａ、２０Ｂは、熱プレス機を用いて樹脂材料とガラス繊維とを含む複合材料により板状に成形される。
【００５３】
〔ガラス基板保持穴とギヤ部の形成工程〕
成形された後、図３に示されるように、キャリア平面部に複数のガラス基板保持穴２１とギヤ部２４をエンドミルにより切削形成する。各ガラス基板保持穴２１内はガラス基板１０を挿入できる外径に対応した内径に形成する。
【００５４】
〔エッチング工程〕
図４Ａに示される研磨用キャリア２０Ａは、所定時間エッチング溶液に浸されることにより各ガラス基板保持穴２１の内周壁面２５に露出するガラス繊維３２を除去される。エッチング工程では、エッチング液に浸される時間によりエッチング量が決まり、その時間に応じた深さのガラス繊維３２が溶解されて除去される。また、エッチング工程終了後は、内周壁面２５におけるガラス繊維３２の露出割合を示すガラス繊維３２の露出面積率が５％以下であることが望ましい。尚、露出面積率とは、例えば、（内周壁面２５におけるガラス繊維３２の露出面積）÷（内周壁面２５の全面積）×１００（％）で求まる数値である。
【００５５】
また、研磨用キャリア２０Ａでは、ギヤ部２４に回転駆動トルクが伝達される際のギヤ部２４の耐久性及び耐摩耗性を維持するため、ギヤ部２４にガラス繊維３２が存在する。研磨用キャリア２０Ａをエッチングする際は、ギヤ部２４の外周壁面に露出するガラス繊維３２を残すため、ギヤ部２４の外周壁面２７にマスク用テープを貼着又はマスク用樹脂材（例えば、比較的摩擦係数の小さい４フッ化エチレン樹脂、又はエポキシ樹脂等）をコーティングする。これにより、研磨用キャリア２０Ａをエッチング溶液に浸漬する際は、各ガラス基板保持穴２１の内周壁面２５に露出するガラス繊維３２が除去されるが、ギヤ部２４の外側壁面２７には、ガラス繊維３２が残される。
【００５６】
尚、マスク用テープは、エッチング終了後にギヤ部２４から剥がされるが、マスク用樹脂材は除去してもよく、そのまま残してもよく、そのまま残した場合はギヤ部２４の表面を保護する保護膜としても機能し、駆動時にギヤ部２４の外周壁面２７からガラス繊維３２の摩耗粉の発生を防止する。
【００５７】
また、図４Ｂに示される研磨用キャリア２０Ｂは、ギヤ部２４の外周壁面２７に露出するガラス繊維３２を内側に所定寸法Ｌａ分除去することで、最終（仕上）研磨工程において、ガラス繊維３２の一部が研磨面に付着する、又は研磨液に混入することを防止する。
【００５８】
研磨用キャリア２０Ｂは、所定時間エッチング溶液に浸されることにより各ガラス基板保持穴２１の内周壁面２５及びギヤ部２４の外周壁面２７に露出するガラス繊維３２が除去され、外周壁面２７に複数の凹部２６が形成される。
【００５９】
〔エッチング処理の手順〕
（手順Ｂ１）ガラス基板保持穴２１とギヤ部２４を形成したキャリア２０Ａ（２０Ｂ）をエッチング溶液（例えば、０．０１％〜２．０％のフッ酸を含む酸性溶液）に所定時間（例えば、２４時間程度）浸漬する。なお、本明細書において、％とは質量百分率を意味する。
【００６０】
例えば、フッ酸（ＨＦ＝０．０１％〜２．０％）＋硝酸（ＨＮＯ３＝０．０２％〜４．０％）からなるエッチング溶液を容器に入れ、当該容器の上部開口からキャリア２０Ａ、２０Ｂを縦置き又は横置きにして上記エッチング溶液に所定時間（例えば、１時間程度）浸漬する。この場合、フッ酸の希薄液を用いると、エッチング作業が安全に行える。
【００６１】
尚、上記０．０１％〜２．０％のフッ酸を含む酸性溶液によるエッチング処理のための浸漬時間は、ガラス繊維３２のエッチング量（寸法）とエッチング溶液のフッ酸や硝酸の濃度に応じて適宜変更される。例えば、凹部２６の深さ寸法をＬａ＝１６μｍ〜２０μｍとした場合、フッ酸（ＨＦ＝０．１％）＋硝酸（ＨＮＯ３＝０．２％）からなるエッチング溶液を用いておおよそ２０時間〜２４時間程度のエッチング処理を施す。また、エッチング処理の効率を考慮すると、例えば、フッ酸（ＨＦ＝１．８％）＋硝酸（ＨＮＯ３＝３．７％）からなるエッチング溶液に７分間浸漬する方法、あるいはフッ酸（ＨＦ＝１．３％）＋硝酸（ＨＮＯ３＝２．６％）からなるエッチング溶液に１５分間浸漬する方法がある。
【００６２】
（手順Ｂ２）研磨用キャリア２０Ａ、２０Ｂをエッチング溶液から取出し、研磨用キャリア２０Ａ、２０Ｂの表面に付着したエッチング溶液を中和液で洗浄する。このエッチング処理により前述した保持穴緩衝領域５０及びギヤ部緩衝領域８０が形成される。
【００６３】
研磨用キャリア２０Ａ、２０Ｂでは、上記エッチング処理により各ガラス基板保持穴２１の内周壁面２５から内側に所定範囲（例えばＬａ≒１６μｍ〜２０μｍ）のガラス繊維３２が除去されるため、各ガラス基板保持穴２１の内周壁面２５には、ガラス繊維３２が取り除かれたスペースに複数の凹部２６が残される。
【００６４】
また、一方の研磨用キャリア２０Ａは、ギヤ部２４の外周壁面２７にマスク用テープが貼着され、あるいはマスク用樹脂材がコーティングされてマスキングされているため、ギヤ部２４の外周壁面２７にガラス繊維３２が露出している。他方の研磨用キャリア２０Ｂでは、ギヤ部２４に対してマスキング処理を行なわないため、ギヤ部２４の外周壁面２７から内側に所定範囲（例えばＬａ≒１６μｍ〜２０μｍ）のガラス繊維３２がエッチング処理により除去される。
【００６５】
尚、本実施例では、エッチング液へ浸漬することによりガラス基板保持穴２１の内周壁面２５に露出するガラス繊維３２を所定範囲Ｌａまで溶解する方法を用いた場合について説明したが、ガラス繊維３２を除去する加工方法としてはエッチング液へ浸漬すること以外の加工方法（例えば、フッ化水素又はフッ化水素ナトリウムなどをガラス基板保持穴２１の内周壁面２５やギヤ部２４に塗布する方法）を用いても良い。
【００６６】
また、本実施例においては、ガラス繊維３２を含有する研磨用キャリア２０Ａ、２０Ｂについてガラス繊維の除去方法を述べたが、本発明の適用範囲はこれに限ったものではない。例えば樹脂母材に金属繊維を含有した研磨用キャリアについて無機酸等を用いてガラス基板保持穴２１の内周壁面２５及びギヤ部２４の外周壁面２７に露出する当該金属繊維を溶出除去してもよい。
〔研磨用キャリア２０Ａ、２０Ｂを用いて研磨されたガラス基板の検査結果〕
（固定砥粒研磨工程の実験結果）
表１は研磨用キャリア２０Ａ（ギヤ部マスキング有り）を研磨装置２００に取付けてガラス基板１０を固定砥粒研磨した場合（実施例Ｎｏ．１）と従来の研磨用キャリア（エッチング処理無し）を用いてガラス基板１０を固定砥粒研磨した場合（比較例Ｎｏ．２）との比較結果を示す。
【００６７】
【表１】
0005741157.tif 000002
表１より、研磨用キャリア２０Ａを用いてガラス基板１０を固定砥粒研磨した場合、ガラス基板１０の外周側面１４の表面粗さ曲線の最大谷深さＲｖ＝０．０６μｍ〜０．０８μｍであるのに対して、従来の研磨用キャリアではガラス基板１０の表面粗さ曲線の最大谷深さＲｖ＝０．１５μｍ〜０．２３μｍである。尚、外周側面１４の表面粗さは、例えば触針式表面粗さ測定器（東京精密社製、ＳＵＲＦＣＯＭ  １４００Ｄ）により、Ｒ０．２μｍの触針を外周側面１４の表面で主平面１１と垂直の方向に０．２ｍｍ走査させて測定する。
【００６８】
また、研磨用キャリア２０Ａを用いてガラス基板１０を研磨した場合、ガラス基板１０の外周側面１４の単位面積当たりに発生した凹形状欠陥（最大径または縦横寸法が１０μｍ以上のキズなどの欠陥）の数ｎがｎ＝０個であるのに対して、従来の研磨用キャリアではガラス基板１０の外周側面１４の単位面積当たりに発生した凹形状欠陥の数ｎがｎ＝２個である。尚、凹形状欠陥数の測定は、例えば光学顕微鏡により単位面積当たり（例えば、１ｍｍ２当たり）に発生した最大径または縦横寸法が１０μｍ以上のキズなどの凹形状欠陥をカウントすることで判断する。ガラス基板１０の外周側面１４においては、大きさが１０μｍ以上となる凹形状欠陥の数が５個／ｍｍ２以下であることが望ましい。
【００６９】
また、研磨用キャリア２０Ａを用いてガラス基板１０を固定砥粒研磨した場合、ガラス基板１０の上下主平面１１の平行度ａが０μｍであるのに対して、従来の研磨用キャリアではガラス基板１０の上下主平面１１の平行度ａが１μｍであった。
【００７０】
本実施例の平行度ａの測定方法としては、ガラス基板１０の周方向０°、９０°、１８０°、２７０°の各２箇所ずつ、計８箇所で板厚をマイクロメータ（ミツトヨ製ＭＤＣ−ＭＪ／ＰＪ）により測定する。そして、最大板厚値と最小板厚値との差を求めて平行度ａを得る。
【００７１】
この実験結果により、研磨用キャリア２０Ａを用いて固定砥粒研磨加工されたガラス基板１０は、外周側面１４の表面粗さ、外周側面１４の凹形状欠陥数、上下主平面１１の平行度ａでいずれも従来の研磨用キャリアよりも良い結果が得られることが分かる。
（鏡面研磨工程の実験結果）
表２は研磨用キャリア２０Ａを研磨装置２００に取付けてガラス基板１０を１次研磨あるいは２次研磨した場合（実施例Ｎｏ．３）と従来の研磨用キャリアを用いてガラス基板１０を研磨した場合（比較例Ｎｏ．４）との比較結果を示す。
【００７２】
【表２】
0005741157.tif 000003
表２より、研磨用キャリア２０Ａを用いてガラス基板１０を１次研磨した場合、ガラス基板１０の外周側面１４の表面粗さ曲線の最大谷深さＲｖ＝０．０６μｍ〜０．０８μｍであるのに対して、従来の研磨用キャリアではガラス基板１０の外周側面１４の表面粗さ曲線の最大谷深さＲｖ＝０．１５μｍ〜０．４２μｍである。尚、表面粗さの測定方法は、上記固定砥粒研磨工程の場合と同じである。
【００７３】
また、研磨用キャリア２０Ａを用いてガラス基板１０を１次研磨（又は２次研磨）した場合、ガラス基板１０の外周側面１４の単位面積当たり（例えば、１ｍｍ２当たり）に発生した凹形状欠陥の数ｎがｎ＝０個であるのに対して、従来の研磨用キャリアではガラス基板１０の外周側面１４の単位面積当たり（例えば、１ｍｍ２当たり）に発生した凹形状欠陥の数ｎがｎ＝１０個である。尚、凹形状欠陥数の測定方法は、上記固定砥粒研磨工程の場合と同じである。ガラス基板１０の外周側面１４においては、大きさが１０μｍ以上となる凹形状欠陥の数が５個／ｍｍ２以下であることが望ましい。
【００７４】
また、研磨用キャリア２０Ａを用いてガラス基板１０を１次研磨した場合、ガラス基板１０の上下主平面１１の平行度ｂがａ＝０．３μｍであるのに対して、従来の研磨用キャリアではガラス基板１０の上下主平面１１の平行度ｂがａ＝０．９μｍである。平行度ｂの測定方法は、レーザ干渉計（例えば、フジノン社製、製品名：平面測定用フィゾー干渉計、Ｇ１０２Ｓ）を用いて行う。
【００７５】
この実験結果により、研磨用キャリア２０Ａを用いて研磨加工されたガラス基板１０は、外周側面１４の表面粗さ、外周側面１４の凹形状欠陥数、上下主平面１１の平行度ｂでいずれも従来の研磨用キャリアよりも良い結果が得られることが分かる。
（仕上研磨工程の実験結果）
表３は研磨用キャリア２０Ｂ（ギヤ部マスキング無し）を研磨装置２００に取付けてガラス基板１０を研磨した場合（実施例Ｎｏ．５）と従来の研磨用キャリアを用いてガラス基板１０を研磨した場合（比較例Ｎｏ．６）との比較結果を示す。尚、仕上研磨工程とは、１〜２次研磨を行う場合は２次研磨のことであり、１〜３次研磨を行う場合は３次研磨のことであり、研磨工程の最後に実施される仕上げ研磨を意味する。
【００７６】
【表３】
0005741157.tif 000004
表３より、研磨用キャリア２０Ｂを用いてガラス基板１０の仕上研磨を行った場合、ガラス基板１０の外周側面１４の表面粗さ曲線の最大谷深さＲｖ＝０．０６μｍ〜０．０８μｍであるのに対して、従来の研磨用キャリアではガラス基板１０の外周側面１４の表面粗さが表面粗さ曲線の最大谷深さＲｖ＝０．１５μｍである。尚、表面粗さの測定方法は、上記固定砥粒研磨工程、鏡面研磨工程の場合と同じである。
【００７７】
また、研磨用キャリア２０Ｂを用いてガラス基板１０を仕上研磨した場合、ガラス基板１０の外周側面１４の単位面積当たり（例えば、１ｍｍ２当たり）に発生した凹形状欠陥数ｎがｎ＝０個であるのに対して、従来の研磨用キャリアではガラス基板１０の外周側面１４の単位面積当たり（例えば、１ｍｍ２当たり）に発生した凹形状欠陥数ｎがｎ＝８個である。尚、凹形状欠陥数の測定方法は、上記固定砥粒研磨工程、鏡面研磨工程の場合と同じである。
【００７８】
また、研磨用キャリア２０Ａを用いてガラス基板１０を仕上研磨した場合、ガラス基板１０の両主平面１１のキズの数ｎａがｎａ＝０個であるのに対して、従来の研磨用キャリアではガラス基板１０の両主平面のキズの数ｎａがｎａ＝５個である。尚、上下主平面１１のキズの測定方法は、検査員の目視によって行う。その際、照明をメタルハロイドランプ、３００ｋルクスの明るさでキズの有無を検査し、大きさ（長さ）が５μｍ以上のキズをカウントする。
【００７９】
この実験結果により、研磨用キャリア２０Ｂを用いて仕上研磨加工されたガラス基板１０は、外周側面１４の表面粗さ、外周側面１４の凹形状欠陥数、両主平面１１のキズでいずれも従来の研磨用キャリアよりも良い結果が得られることが分かる。
【００８０】
このように、本発明の研磨用キャリア２０Ａ、２０Ｂを用いてガラス基板１０を研磨することにより、ガラス基板１０の外周側面１４の表面粗さ、外周側面１４の凹形状欠陥数、両主平面１１のキズ、両主平面１１の平行度が良好になる。さらに、研磨液に含まれる研磨剤（例えば、酸化セリウム（ＣｅＯ２）などのレアアース（希土類））の使用量を削減して研磨液の研磨剤の濃度を下げても、ガラス基板１０の外周側面１４の表面粗さ、外周側面１４の凹形状欠陥数が増加する不具合が発生せず、研磨品質を維持することが可能である。よって、研磨工程で使用される研磨液の砥粒濃度を従来よりも低くして、貴重な研磨剤の消費量を削減して研磨工程におけるコストを安価に抑えると共に、研磨剤を節約することが可能になる。
【００８１】
〔平行度ａ、ｂについて〕
ここで、前述した平行度ａ、ｂについて説明する。
【００８２】
本発明によるガラス基板の製造方法によって製造された磁気記録媒体用のガラス基板１０の両主平面１１の平行度ａ、ｂは、磁気記録媒体用ガラス基板の各領域における板厚が均一であるほど優れており、各領域における板厚が不均一（板厚偏差が大きい）であるほど劣ることになる。
【００８３】
磁気記録媒体用のガラス基板１０の両主平面１１の平行度は、マイクロメータ、レーザ変位計、レーザ干渉計などの測定機を用いて測定する。
【００８４】
マイクロメータやレーザ変位計を用いた固定砥粒研磨工程による平行度ａの測定は、磁気記録媒体用のガラス基板１０の主平面１１内において任意に決めた複数箇所で板厚を測定し、最大板厚値と最小板厚値の差を求めて行う。
【００８５】
レーザ干渉計は、光の波長を物差しとしているので、鏡面研磨工程による平行度ｂを高精度に測定できる。また、磁気記録媒体用のガラス基板１０の両主平面１１の平行度ｂを、１回のデータ取得で測定できるため、測定効率に優れる。
【００８６】
レーザ干渉計を用いた磁気記録媒体用のガラス基板１０の両主平面１１の平行度ｂの測定は、両主平面１１から反射した反射光の位相差により形成される干渉縞を観察し、得られた干渉縞を解析することにより行う。レーザ干渉計で観察される明暗の干渉縞は等高線となっており、その間隔は光源の波長と入射角により決定される。
【００８７】
観察された干渉縞本数が少ないほど、磁気記録媒体用のガラス基板１０の両主平面１１の平行度は優れている、つまり、磁気記録媒体用のガラス基板１０の両主平面１１の平行度ｂを測定した領域の板厚偏差が小さく、同一ガラス基板１０の主平面１１内の板厚分布が優れることを意味する。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
上記実施例では、磁気記録媒体用のガラス基板を製造する工程を例に挙げて説明したが、これに限らず、これ以外の用途で使用されるガラス基板を研磨加工する各工程にも本発明を適用することができるのは勿論である。
【００８９】
また、本発明が適用できるガラス基板としては、磁気記録媒体用、フォトマスク用、液晶や有機ＥＬ等のディスプレイ用、光ピックアップ素子や光学フィルタ等の光学部品用などのガラス基板が具体的なものとして挙げられる。
【符号の説明】
【００９０】
１０  ガラス基板
１１  主平面
１２  円形孔
１３  内周側面
１４  外周側面
１５  内周面取り部
１６  外周面取り部
２０Ａ、２０Ｂ  研磨用キャリア
２１  ガラス基板保持穴
２２  保持部
２４  ギヤ部
２５  内周壁面
２６  凹部
２７  外周壁面
３０  繊維質シート体
３２  繊維
４０  樹脂製含浸体
５０  保持穴緩衝領域
６０  保持穴補強領域
７０  ギヤ部補強領域
８０  ギヤ部緩衝領域
１３０  上側研磨面
１４０  下側研磨面
１５０  回転軸
２００  両面研磨装置
２０１  上定盤
２０２  下定盤
２０３  サンギヤ
２０５  インターナルギヤ
２０６  フレーム
２０７  支持機構
２０８  昇降機構
２０９  昇降用シリンダ装置
２１０  制御部
２２０  基台
２５４  ピストンロッド
２６０  ロック機構
【図１】
0005741157.tif 000005
【図２】
0005741157.tif 000006
【図３】
0005741157.tif 000007
【図４Ａ】
0005741157.tif 000008
【図４Ｂ】
0005741157.tif 000009
【図５】
0005741157.tif 000010
【図６】
0005741157.tif 000011